Kontinuierliche Schüttgut-Volumenmessung in der Zuckerproduktion

Eine 90-tägige Zuckerkampagne bewegt mehr Rohstoff durch einen Standort als die meisten Fabriken in einem ganzen Jahr sehen. Rüben kommen in Wellen — an Spitzentagen 200 Lkw — landen auf der Rübenplatte, türmen sich zu mehreren Rübenhalden mit jeweils 50 000 bis 300 000 t, Rohzucker stapelt sich in Silos und Boxen, und Schnitzel verlassen den Trockner praktisch ohne Pause. Die Branche hat all das historisch auf Papier abgeglichen, mit wöchentlichen Inventuren durch Begehen der Platte oder Sondieren im Silo.

Bis diese Zahlen den Disponenten erreichen, ist die Kampagne längst weiter.

Warum Rübenplatten und Rübenhalden besonders schwierig sind

Eine Rübenplatte ist die wahrscheinlich anspruchsvollste Halden-Geometrie der Branche: freistehend, kein Dach, oft 100 m oder länger, mit ständig wechselnden Form-Schwerpunkten je nachdem wo gerade abgekippt oder abgezogen wird. Klassische Mess-Verfahren versagen:

• Drohnen-Befliegung liefert genaue Volumen, aber nur einmalig — ein Schnappschuss von letzter Woche. Während der Kampagne ändert sich die Halde pro Stunde, der Wert ist veraltet bevor er vorliegt.
• Manuelle Vermessung bindet einen Vermesser eine halbe Schicht und blockiert Teile der Platte für andere Bewegungen.
• Tonnage-Schätzung über Wiegescheine driftet über die Kampagne weg — nach 60 Tagen liegen Buchbestand und Realität typisch 3–5 % auseinander.

Die Mast-Cluster-Konfiguration

Eine OWL EYE® STOCKPILE-Installation für eine Rübenplatte sieht so aus: 3–6 LiDAR-Sensoren auf Masten rund um die Platte, die zusammen eine 360°-Sicht auf die gesamte Halden-Geometrie liefern. Jeder Sensor scannt alle paar Minuten, die Software fusioniert die Punktwolken zu einem geschlossenen 3D-Modell und rechnet das Volumen pro Halden-Abschnitt aus.

Position	Klassisch (Drohne / manuell)	OWL EYE® Mast-Cluster
Mess-Frequenz	wöchentlich	alle paar Minuten
Genauigkeit	±2–3 % (Drohne) / ±5 % (manuell)	±1 %
Abdeckung	Schnappschuss zur Mess-Zeit	kontinuierlich, 24/7
Witterungs-Empfindlichkeit	hoch (Wind/Regen blockt Drohne)	gering (LiDAR durch Regen + Schnee)
Aufwand pro Messung	4–6 Personenstunden	0 Personenstunden
Frost / Nacht-Betrieb	nicht möglich	läuft normal weiter
Datenhistorie	Excel-Tabellen, Lückenhaft	komplette Zeitachse pro Halden-Voxel

Die Masten stehen typisch 8–12 m hoch, an den Eck- und Mittelpunkten der Platte. Die Sensoren sind in IP65+-Edelstahl-Gehäusen mit beheizter Optik (für Frost-Bedingungen), und werden über ein einzelnes PoE-Kabel pro Mast angeschlossen — keine Verkabelung über die aktive Platte hinweg.

Wo LiDAR die Rechnung verändert

Eine feste OWL EYE® STOCKPILE- Installation scannt dasselbe Volumen alle paar Minuten, Tag und Nacht. Ergebnis ist eine 3D-Punktwolke, ein kalibrierter Volumenwert und — sobald die Schüttdichte des Materials bekannt ist — eine Tonnage. Die Genauigkeit bleibt unter Kampagnenbedingungen innerhalb von ±1 % und entspricht damit dem, was Werke früher nur mit einem vollständigen Bandwaagen-Kalibrierzyklus erreichten.

Staub und Feuchtigkeit

Zuckerkampagnen sind keine sanfte Umgebung. Trockner-Abluft, Kühlturm-Schwaden und der feine Zuckerstaub um die Silodecken streuen Laserlicht. Der OWL EYE®-Sensorstack arbeitet mit 905 nm Class 1 LiDAR und Multi-Return-Verarbeitung — das System verwirft die Vorderkante einer Staubwolke und rastet auf die tatsächliche Materialoberfläche dahinter ein. In einem polnischen Zuckerwerk, das wir durch die Kampagne 2022 begleitet haben, hielt das System seine Genauigkeit durch eine dreitägige Phase mit Frost-Feuchte-Wechseln, die jeden konventionellen optischen Sensor beschlagen hätte.

Was Werksleiter tatsächlich mit den Daten machen

Drei Muster wiederholen sich bei unseren Zucker-Kunden — einschließlich der in Sugar Industry J48 (2023) dokumentierten Kampagne:

• Live-Tonnage im Silo fließt direkt in den Zentrifugen-Plan. Kein „Wir glauben, es reicht für die nächste Schicht" mehr.
• Die Kampagnen-Endabrechnung zwischen Buchbestand, Waagedaten und LiDAR- Volumen schließt jetzt in wenigen Stunden statt in einer Woche Disput.

Was es nicht ersetzt

Ein LiDAR-System misst Volumen, keine Zusammensetzung. Polarisation, Zuckerqualität, Feuchte — nichts davon kommt aus der Punktwolke. Wir koppeln die Volumendaten mit der bestehenden Labor- und NIR-Instrumentierung. Die beiden Quellen konkurrieren nicht, sie bestätigen sich.

Die Integrationsfrage

Eine typische Zuckerwerks-Nachrüstung dauert ein bis zwei Wochen Installation pro Silo, plus einen einzelnen Kalibrier- Durchgang gegen eine bekannte Referenzfüllung. Die Kommunikation läuft über OPC UA oder Modbus TCP ins bestehende Leitsystem; keine proprietäre Middleware nötig. Werke, die ein oder zwei manuelle Messpunkte schon durch LiDAR ersetzt haben, weiten den Rollout in der nächsten Kampagnenpause aus.

Zucker ist ein Kampagnengeschäft, und das Datenfenster zählt. Eine Messung, die eine Woche braucht, ist eine Messung, an der die Kampagne bereits vorbei ist. Kontinuierliche LiDAR-Messung verschiebt dieses Fenster auf Minuten.

Mehr zur Rübenplatten-Lösung unter /stockpile/, zur Rübenannahme unter /volume-flow/, oder schreiben Sie an info@sachtleben-technology.com — wir kommen mit einer Mast-Cluster-Skizze innerhalb eines Werktages zurück.